科教融合下本科生參與實驗類科研項目的模式探索

馮永 胡浩晨 杜凌峰 王力 陳宇

摘 要 依托河南工業大學2017年度科教融合項目“循環荷載作用下淤泥輕量土的細觀變形固結實驗研究”，結合本項目執行情況，探討了本科生參與實驗類科研項目的模式，總結了不足和改進之處。

關鍵詞 科教融合 實驗類科研項目 模式探索

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A

0引言

“科教融合”即科研實驗與教育的結合，就是教育與科研的相互轉化、相互促進。將課堂學習的理論知識與科研實驗進行結合，是一個較好的培養人才的方式，符合當今人才全面發展的趨勢。依托此科教融合項目，可以讓學生親自實驗來提高學生自主學習的積極性，同時加深對課堂理論知識的理解，提高學生發現問題、解決問題的能力，使學生全方位的發展。

1項目背景

“循環荷載作用下淤泥輕量土的細觀變形固結實驗研究”就是利用創新型循環荷載加載裝置進行固結實驗，對實驗進行細觀動態分析以及數值模擬分析，研究淤泥輕量土的細觀多相結構的變形特性，探明淤泥輕量土在循環荷載作用下的細觀各相耦合作用機制，深層次揭示其變形機理。

科教融合項目中，盡管課堂上學生們曾學習過土力學，工程地質等方面的知識，但將課堂理論知識運用到實踐中，對本科生還是有一定的難度。因此為了鼓勵并要求學生親自動手參與實驗，我在實驗過程中時刻進行引導。這也是科教融合的核心所在，在科研實驗中使學生獲得教育并收獲知識，讓學生們懂得什么是科研。在教學中指導科研的進行，相互促進，相輔相成，在實踐中檢驗理論知識，將理論與實踐相結合，幫助學生們加深對知識的理解，學會如何科研。

科教融合項目不像普通的專業課程實驗，其涉及范圍較廣，涵蓋課程較多，綜合性較強。該課程不僅涉及到工程地質、土力學等專業課程，還需對EPS的物理化學特性進行了解，以及各種基本操作儀器如量筒等的使用方法等。因此該項目內容豐富龐大，學生不僅要掌握基本的課堂理論知識，還需一定的動手實踐能力等。

2實驗的特點

2.1實驗內容創新

實驗內容創新是本實驗最主要的特點。EPS淤泥輕量土作為一種特殊的填土材料，目前國內對其物理力學特性的研究很少，同時實驗中研究在循環荷載作用下淤泥輕量土的細觀變形固結特性，正是運用了創新型的固結裝置。在實驗裝置上裝設排水管，通過將試塊放入創新型固結裝置中，對其施加相應的力，可以測出總的體積變化，通過測量排水量的多少即可確定出EPS顆粒的體積變化。從而能夠進行各相體積變形的組成分析。

2.2實驗實踐性強

科教融合實驗項目，顧名思義主要還是通過科研實驗與教育進行結合。本實驗不僅僅需要理論知識的學習查閱，更重要的是需要學生去主動參與實驗，經歷體會實驗的過程，比如實驗材料的準備，實驗試件的制備和養護，實驗數據的處理，土的固結實驗，再到不斷調整配合比進行重復實驗等等，使學生不僅對實驗的原理有了清楚的認識，也培養學生的動手能力，更是對心性的磨煉，因為實驗過程中會出現很多錯誤，需要不斷地總結，再去重新做實驗，是對耐心、細心的一種鍛煉與提高。

3存在的問題

3.1學生的理論知識要加強

在實驗過程中，學生對實驗理論知識的準備還不是很充分。當學生對實驗內容發表自己的觀點時，或動手進行操作實踐時，會出現理論知識或者實驗細節的疏漏與遺忘。

3.2學生實驗設計能力不足

在學生參與實踐的整個過程中，發現學生的實驗設計能力明顯不足，正是由于其缺乏對整個實驗的一個系統性與整體性的認知，導致其從實驗開始時不知從何下手，即使是在實驗過程中也是更多的聽從指導。由于參加此類科研實驗較少，心中沒有一個實驗體系和流程，在實驗之前沒有足夠的能力設計實驗并加入自己的創新思想。

3.3教育和科研實驗的結合不夠充分

實驗開始前的教育還不夠充分，在實驗時，很大程度上是跟著老師走。其次學生參與度還不夠高，親自動手的機會還不夠充分。動手實踐是實驗中相當重要的一環，只有充分的動手操作、實踐，才能在實踐中發現問題，將知識在實踐中融會貫通。

4改進措施

應該在理論課程教授的同時，強制性加入實踐課程的學習，逐漸使大學生培養出實踐能力也很重要的思想，同時不斷普及有關科研實驗的知識，讓大學生逐漸對實踐操作產生興趣，使其對科研實驗擁有一種主動性。

實驗指導教師應充分詳細的向學生講解實驗內容及過程，廣泛搜集資料，合理利用網絡資源，自制能夠反映主要實驗方法全部過程的動畫或視頻，使學生對實驗的全過程有一個直觀感性的認識，加深學生的印象，同時在實驗過程中引導學生進行實驗，但并不代替學生完成實驗。

5結語

本文結合科教融合實驗項目認為：為了以人才的培養為目的，實施教育方法的改革，將科研與教育融合，讓科研與教育并行，讓學生得到長足的發展，也需要院校、教師和學生的共同努力。

參考文獻

[1] 張濟洲.美國國家科學基金資助大學科研的機制、特點及啟示[J].教育與經濟，2011（01）.

[2] 劉茜.建設區域特色研究型大學研究[D].南寧：廣西大學，2014.